Естественные науки

У меня два вопроса по физике элементарных частиц (см. внутри)

1)Если энергия не достаточна высока, то при электрон и позитрон не буду аннигилировать и они просто образуют нестабильный позитроний?? 2) почему позитронам для аннигиляции нужна высокая энергия хотя масса у них маленькая??
1) Это важно только для обратной аннигиляции фотона в веществе: его энергия должна превышать удвоенную массу покоя пары электрон-позитрон (E' = 2*Eo = 2*m*c^2 = 1022 МэВ, где m - масса электрона) . Для самой аннигиляции нет энергетического порога.
Есть только минимальная энергия системы из n-ного (2 или 3) количества фотонов, образующихся при аннигиляции - она равна 2*m*c^2 = 1022 МэВ, то есть, энергии покоя пары позитрон-электрон. Но и при низшей величине их энергии покоя аннигиляция происходила бы, из-за электромагнитного взаимодействия.
Аннигиляция в большинстве случаев протекает непосредственно из-за электромагнитного взаимодействия, то есть, через обмен виртуальными фотонами. Чаще всего при аннигиляции образуются именно два фотона, так как импульс центра масс системы парапозитрония (суммарный спин = 0, так как спины e^- и e^+ противоположно направлены) , который образуется при низких скоростях, а значит, и энергиях, равен нулю, и потому, если бы рождался один фотон, его импульс в любой системе отсчета не был бы равен нулю (в случае с ортопозитронием [также при низких скоростях образуется] , спин которого равен 1, так как спины e^+ и e^- противоположно направлены - три фотона, в соответствии с сохранением зарядовой четности) .
При росте энергии аннигиляция происходит разными способами. При низких энергиях, повторюсь, идет образование позитрония. При высоких энергиях наблюдаются процессы рождения адронов (протон-антипротон) или лептонов (мюон-антимюон) . Также возможна аннигиляция через Z^o-бозон. При превышении определенного энергетического порога образуются также виртуальные фотоны, которые могут распадаться на виртуальные пары позитрон-электрон (при энергии, большей 2m*c^2)
2) Второй момент уже не важен.
ГП
Глеб Павлов
6 672
Лучший ответ